Экспериментальная спектроскопия высокого разрешения

1.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ АТМОСФЕРНЫХ ГАЗОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФУРЬЕ-СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Важной задачей для изучения климата, процессов радиационного переноса, изменения теплового баланса планеты является получение информации по содержанию поглощающих ра-диацию газов в ИК диапазоне. В рамках сотрудничества с Международной рабочей группой Network for the Detection of Atmospheric Composition Change (NDACC)‏ проведены наземные измерения солнечных спектров поглощения с помощью Фурье-спектрометра Bruker IFS 125M.
Спектральный комплекс (рис.1), состоит из солнечной следящей системы– солнечного трекера «A», разработанного в ИОА, Фурье-спектрометра Bruker IFS 125M "Б" с разрешением 0,008 см-1, входной оптики (1, 2), блоков регистрации, обработки и хранения результатов.

Рис.1. Спектральный комплекс для измерения солнечного излучения.

 

Рис.2. Спектры поглощения атмосферного воздуха в различных спектральных областях

 

В качестве тестовых приведены результаты исследования содержания атмосферных газов CO2 и H2O в атмосфере в районе г. Томска на основе анализа атмосферных спектров пропускания солнечного излучения, зарегистрированных на Фурье-спектрометре. Представлены результаты сравнения спектров пропускания атмосферы для солнечных зенитных углов 34о и 78о, которое показывают присутствие в приземном слое значительного количества столкновительных комплексов кислорода.

 

Рис.3. Участок солнечного спектра атмосферы в диапазоне 14500-18500 см-1, зарегистрированный зимой 2012 года (а) (сплошными линиями изображены вклады O3 (1) и O2-O2 (2)); спектры поглощения O3 (б) и O2-O2 (в).

 

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ АТМОСФЕРНЫХ ГАЗОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФУРЬЕ-СПЕКТРОВ ПОГЛОЩЕНИЯ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Взаимодействие молекул воды с биологически активными молекулами внутри нанопор определяет биологическую активность воды различной степени связанности. Контроль степени связанности молекул воды в нанопорах биосистем представляет собой задачу первостепенной важности.
В результате исследований спектров поглощения воды в эталонных нанопорах создан ОПТИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ НАНОПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ИСКУССТВЕННЫХ И ЖИВЫХ ОБЪЕКТОВ.
Зонд основан на чрезвычайно высокой зависимости формы полос поглощения кластеров воды от размера пор материала
Оптический зонд является неинвазивным инструментом исследования как искусственных объектов, так и живых систем с порами размером 1-50 нм.
Зонд позволяет получить следующую информацию об исследуемом объекте :
а)Наличие кластерах воды в объекте;
б) Степень связанности молекул воды. Распределение кластеров воды по размерам;
в)Наличие нанопористой структуры в объекте;
г)Спектральное распределение как функцию размера пор;
д) Вязкость кластерной воды, скорость перемещения воды в нанопорах ;
е) Вариацию кластерной структуры воды и нанопористой структуры объекта от степени поражения биообъекта.

 

Рис.Спектры комбинационного рассеяния воды в диапазоне 3400-3800 cm-1 (a) и спектры поглощения воды в диапазоне 4500-5800 cm-1(b) мономер воды (1), жидкая вода (2), кластеры воды в образцах SiO2 с порами 2.6 nm (3), 6.4 nm (4) и 11.8 nm (5).

Области применения:
1.Производство и изучение наноструктурных материалов
2.Медицина
3. Живые системы, циркулирование воды в объектах
4. Изучение биологической активности структуированной воды

Исследования степени кластеризации воды в биосистемах (коже, кости) показали высокую эффективность предложенного метода для изучения физико-химических характеристик здоровых биообъектов и их изменений при отклонении от нормы, в том числе при внешнем воздействии.

 

 

 


Работает на Joomla!. Designed by: joomla 2.5 themes  Valid XHTML and CSS.